GEOTECHNIKA I. LGB-SE GEOLÓGIAI ALAPISMERETEK

Átírás

1 GEOTECHNIKA I. LGB-SE GEOLÓGIAI ALAPISMERETEK Wolf Ákos

2 2 Földtani alapismeretek

3 Föld keletkezése 3 Naprendszer kialakulása

4 Föld körfolyamatai 4 Atmoszféra (légkör) troposzféra, stratoszféra, ionoszféra, termoszféra, exoszféra Hidroszféra (vízöv) felszíni vizek felszín alatti vizek Kontakt geoszférák pedoszféra (talajöv) bioszféra

5 Föld felépítése összetétel alapján 5

6 Föld felépítése fizikai tulajdonság alapján 6

7 Kéreg felépítése és folyamatai 7

8 Földkéreg alkotóelemei 8 ELEM ÁSVÁNY KŐZET Földkéreg ásványainak fő elemei

9 Ásványok, csoportosításuk 9 Ásvány: a természetben előforduló anyag, mely meghatározott kémiai összetétellel és fizikai tulajdonsággal rendelkezik kristályos amorf fajta szerkezet példa sziget olivin szilikátok gyűrűs berill láncos piroxének kettős lánc amfibolok réteges csillámok: muszkovit, biotit agyagásványok: kaolinit, illit, montmorillonit térhálós földpátok: ortoklászok, plagioklászok oxidok, hidroxidok kvarc, vasoxid szulfidok galenit, kalkopirit, pirit szulfátok gipsz halogenidek kősó karbonátok kalcit terméselemek dolomit organikus vegyületek kén, dolomit egyebek

10 Ásványok jellemzése 10 szín (világos sötét), karcszín, fény (fényvisszaverés) fényáteresztő képesség és egyéb optikai tulajdonságok alak és ikresedés (kristályosodás sebessége, helye) hasadás (kristályos szerk.) és törés (amorf szerk.) karcolási keménység (MOHS) hézagosság, vízfelvevő képesség, időállóság, sűrűség fajhő és termikus tulajdonságok vezetőképesség és más elektromos jellemzők egyéb

11 Ásványok meghatározása 11 Hagyományos vizsgálatok Újabb módszerek makrószkópos vizsgálat vegyi összetétel meghatározása mikrószkópos vizsgálat röntgensugaras vizsgálat differenciál termo analízis elektronmikroszkópos vizsgálat DTA - kaolinit

12 Kőzetek 12 Kőzet: ásványok határozott társulásából álló, természetes keletkezésű, tömeges, szilárd fázis

13 Kőzetképződés körfolyamata 13

14 Kőzetek rendszere és jellegzetes fajtái 14 magmás mélységi telér kiömlési tufák gránit, szienit, diorit, gabbro granitoporfirit, gabbroporfirit riolit, dácit, andezit, bazalt riolittufa, andezittufa, bazalttufa törmelékes laza összeálló görgeteg, kavics, homok, agyag konglomerátum, breccsa, homokkő, lösz üledékes kémiai maradék oldatból kivált márga, mészkő, dolomit kaolinit, bentonit, bauxit, kősó, termőtalaj szerves szénkőzetek szénhidrogének kőszén, barnaszén, lignit, tőzeg földgáz, kőolaj, paraffin regionális agyagpala, csillámpala, fillit metamorf kontakt márvány, szarukő, metakvarcit dinamo milonit

15 Kőzetek előfordulása 15

16 Kőzetek tulajdonságai 16 eredet, keletkezés, előfordulás ásványi és vegyi összetétel ősmaradványok, kövületek szerkezet, rétegzettség, palásság. szövet, szemcseméret, szemcsealak mállási hajlam porozitás szilárdság, kopásállóság szín

17 Magmás kőzetek keletkezési módjai 17

18 Szilikátok kiválása 18

19 Kiömlési magmás kőzetek keletkezése 19

20 Magmás kőzetek osztályozása 20

21 Fontosabb magmás kőzetek néhány jellemzője 21 Gránit mélységi, savanyú (70 % SiO 2 ), durvaszemcsés, világos színű, Mecsek, Velencei hg., építő-, burkoló- és díszítőkő, szoborkő Riolit kiömlési, savanyú, finomszemcsés, világos Tokaj, Mátraalja, Bükk, Mecsek, építőanyag (lábazat, szegélykő, támfal), út- és vasútépítés (zúzottkő) speciális változatok: horzsakő (porózus), obszidián (üveges), perlit (gömbös) Andezit kiömlési, semleges, finomszemcsés, változó színű Börzsöny, Cserhát, Mátra, Tokaj, Visegrád, Velencei hg., Mecsek út-, vasút- és vízépítés Bazalt kiömlési, bázisos, finomszemcsés, sötétszínű, orgonasípok, hólyagos változat Balaton-felvidék, Salgótarján, út-, vasút- és vízépítésben zúzottkőként, kockakőként Tufák riolittufa: Eger, pincék, omlások, vízfelvétellel felpuhulás, várfalak, andezittufa: Visegrádi hg., várfalak, változó méretű kőzetdarabok és szilárdság bazalttufa: Balaton-felvidék, Somoskő, változó szilárdság, bazalt- és mészkődarabok,

22 Üledékes kőzetek keletkezési környezetei 22 Kontinentális környezet Tengeri környezet

23 Üledékes kőzetek csoportosítása 23 Törmelékes üledékek kőzetek mállása, aprózódása szemcsék kialakulása szállítás (koptatás) Vegyi v. biogén üledékek oldat kialakulása oldat telítődése kicsapódás, kiválás Szerves üledékek élő szervezet elpusztulása szállítódás v. helyben felhalmozódás élő szervezet lebomlása lerakódás (ülepedés) tömörödés (kompakció) diagenezis, cementálódás tömörödés diagenezis, cementálódás tömörödés, kőzetté válás v. kémiai átalakulás szilárd v. folyékony szerves kőzet

24 Üledékes kőzetek csoportosítása 24 Törmelékes üledékek Vegyi v. biogén üledékek Szerves üledékek laza kötött v. cementált üledékszemcse = kőzet töredék mállás: fizikai, kémiai, biológiai szállítás: víz, szél, jég kötés: kovás, vasas, karbonátos, agyagos osztályozás: szemcseméret tulajdonság: osztályozottság, szemcsealak, rétegfelépítés vízi környezet nedves reakció osztályozás: kőzetalkotó ásványok karbonátos sókőzetek kovaüledékek foszfátos és egyéb oxigénhiányos állapot szerves anyag felhalmozódás növényzet tőzeg kőszén tengeri környezet: fitoplankton kőolaj, földgáz

25 Fontosabb összeálló törmelékes kőzetek 25 Breccsa 2 mm-nél nagyobb, szögletes kőzettörmelék változatos kötőanyagokkal Budai hg.: mészkőbreccsák milonit=dörzsbreccsa agyagba ágyazott feldarált kőzetdarabkák csúszásveszély Konglomerátum 2 mm-nél nagyobb, lekerekedett kőzettörmelék változatos kötőanyagokkal homokkőhöz hasonló építőanyag is lehet Homokkő gyakori, érdes felületű, változatos színű, szemcseanyagú, kötésű szilárdságú lehet, Balaton-felvidék (permi vörös hkő), Budai hg. (hárshegyi hkő) Alföld, Kisalföld, Balaton-környék, Pécs( pannon hkő) lábazat, támfal, falazat, térburkolat, szénhidrogéntároló Lösz szélhordta, iszapméretű szemcsék, meszes, függőleges makrópórusos, roskadékony kvarc, földpát anyagú, csigák,löszbabák típusos-, infúziós-, lejtőlösz, agyagos lösz Dunántúl, Dunapart, pincék Agyagkő, iszapkő, aleulorit iszap-agyagszemcsék vörös-fekete színű, laminált Mecsek (Bátapáti - atomhulladék)

26 Fontosabb vegyi üledékes kőzetek 26 Mészkövek (CaCo 3 ) karbonátos szemcsék + cementáló anyag + bioklasztok keletkezés: tenger: ár-apálysíkság, tengerparti homokdomb, lagúna, self, mélytenger, édesvizek: tavak, források mérnöki osztályozás: : tömött: engeri, finomszemcsés, sokféle szín, rétegzett, pados, karsztosodás (Aggtelek, Bp.) eocén, triász, jura, kréta hegyvidékeinkben, tardosi kő, burkolatok, cementgyártás, durva: tengeri, durvaszemcsés (ooidos), sárga és fehér, miocén (bádeni szarmata) Bp. körüli bányákból fontos építőkő, de mállik forrásvízi: krémszínű, pleisztocén, holocén Várhegy, Süttő, Országház Dolomit (Ca,Mg)Co 3 ) tengeri eredetű, változatos színű, rideg, repedezett, mállékony, sósavra nem reagál, karsztosodik, hazánkban gyakori, felhasználása: murva (útépítés, kohászat), por (vakolat, súroló) Márga mész és agyag keveréke, színe sárgától szürkéig, szilárdsága a mésztartalommal javul, az agyagosabb csúszásveszélye Budai hg. És más hegyek (Mecsek) cement-alapanyag

27 Metamorf kőzetek keletkezése 27 kisfokú metamorfózis agyagpala fillit csillám -pala nagyfokú metamorfózis gneisz

28 Metamorfózis típusai és eredményei 28 Típusok Eredmények kontakt (termális) kataklasztos (nyírási) betemetődéses (téregterhelés) regionális (dinamotermális) márvány csillámpala tömörödés cementálódás átkristályosodás palásság (foliáció) irányítottság (lineáció) dolomitosodás

29 Kőzetek osztályozási rendszere 29

30 Földkérget alakító erők 30 Endogén erők Föld termikus energiája és anyagáramai Típusai lemeztektonika gyűrődéses átalakulások töréses átalakulások földrengés vulkáni tevékenység Erők típusa Napenergia Típusai: Exogén erők gravitáció víz (csapadék, vízfolyások, állóvizek, hő és jég) meteorológiai hatások (szél, hőmérséklet) emberi tevékenység növényzet Erőhatás eredménye Folyamat időbelisége Kőzetképződés Evoluciós Felszíni formák kialakulása Revoluciós

31 Endogén lemeztektonika 31

32 Endogén lemeztektonika 32

33 Endogén lemeztektonika 33 kora perm 210 millió éve késő jura 150 millió éve késő kréta 80 millió éve

34 Endogén gyűrődés 34 redőteknő = szinklinális redőboltozat = antiklinális

35 Endogén töréses átalakulások 35 Kategória: nincs elmozdulás: repedés v. litoklázis (pl. bazaltorgona) elmozdulás: vető, feltolódás v. oldalelmozdulás

36 Endogén földrengés, vulkáni tevékenység 36

37 Endogén földrengés 37 Hullámok P - longitudinális S transzferzális L hullámok Erősség MSC XII. fok (sebesség, gyorsulás, hatás) Richter felfelé nyitott (felszabaduló energia Mélység sekély ( 0-60 km) közepes ( km) mély (200- km)

38 Endogén földrengés 38

39 Endogén vulkáni tevékenység 39

40 Endogén vulkáni tevékenység 40

41 Exogén erők hatásai 41 Mállás Fizikai mállás Kémiai mállás Szállítás Koptatás Osztályozódás Ülepedés lerakódás diagenezis

42 Exogén mállás 42 Fizikai mállás Repedezés Fagyhatás Kristálynövekedés Inszoláció Növényi gyökerek Kémiai mállás Hidrolízis Oxidáció Hidratáció Bauxitosodás